§25. Эволюция атомной гипотезы

§25. Эволюция атомной гипотезы
Представления об атомах (от греч. atomos – неделимый) как основных
кирпичиках мироздания – неделимых бесструктурных частицах, из
которых состоит все сущее, – возникло в Древней Греции (Левкипп,
Демокрит, Эпикур), нашло отражение в знаменитой поэме римлянина
Тита Лукреция Кара «О природе вещей». Затем было «забыто» на два
тысячелетия и вновь возникло лишь в XVII веке.
Исаак Ньютон писал: «Мне представляется, что Бог с самого начала
сотворил вещество в виде твердых, весомых, непроницаемых, подвижных
частиц… Эти первичные частицы абсолютно тверды: они неизмеримо более
тверды, чем те тела, которые из них состоят, − настолько тверды, что они
никогда не изнашиваются и не разбиваются вдребезги, так как нет такой
силы, которая могла бы разделить на части то, что сам Бог создал
неразделимым и целым в первый день творения».
Роберт Бойль выпустил в 1661 году книгу «Скептический химик», в
которой развил атомное учение и применил его в химии. Атомы бывают
разных сортов. Все тела, составленные из атомов одного и того же сорта,
являются «простыми телами» (современное название – «химический
элемент»). Он высказал гипотезу, что хотя атомы и остаются неизменными
во всех химических реакциях, но когда-нибудь будет найден некий
«сильный и тонкий агент», с помощью которого удастся разбить атомы на
более мелкие части и превратить одни атомы в другие.
В 1808 году в Лондоне вышел первый том книги «Новая система
химической философии» английского ученого Джона Дальтона, который
повторил и развил взгляды Бойля (он только не верил в то, что атомы
можно разбить). Он смог вычислить атомные массы, выразив их через
массу атома водорода (позднее оказалось, что его данные весьма неточны).
Комбинация из разных атомов образует «сложный атом» (молекулу, в
современной терминологии).
Химические реакции по Дальтону
заключаются в том, что атомы вступают друг с другом в разные
комбинации, образуя молекулы, затем эти молекулы распадаются,
образуются новые молекулы и т.д., но сами атомы при этом остаются
неизменными и вечными.
В 1816 году врач из Лондона Уильям Праут заметил, что все атомные
массы, выраженные через массу водорода, представляют собой целые
числа, и предположил, что атомы всех элементов состоят из атомов
водорода, которые тесно группируются вместе. Так, например, атом ртути
содержит 167 атомов водорода (по таблице Дальтона). Тот факт, что в
химических опытах удается разложить воду на водород и кислород, но не
удается разложить кислород на водород, он объяснял очень сильной
«сцепленностью»
атомов
водорода,
значительно
превышающей
«сцепленность» атомов водорода и кислорода в молекуле воды.
Гипотеза Праута была отброшена после того, как шведский химик Йенс
Якоб Берцелиус в 1826 году опубликовал более точную таблицу
атомных весов, в которой появились нецелые числа (например, масса
атома хлора равнялась 35,4). Позднее исправил значение атомных весов
многих элементов русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев,
который в 1869 году в возрасте 35 лет открыл периодический закон
химических элементов. Впрочем, открытие в начале XX века изотопии
вновь вернуло к жизни эту гипотезу, объяснив отступление масс атомов
от целых чисел.
Дж. Дальтон
(1766−1844)
У. Праут
(1785−1850)
Д.И. Менделеев
(1834−1907)
Й. Берцелиус
(1779−1848)